Comprender los cuellos de botella de rendimiento

Optimizing Code in Java

Pavlos Kosmetatos

Lead Engineer @Wealthyhood

¿Qué son los cuellos de botella de rendimiento?

Son restricciones que limitan la velocidad y la eficiencia de nuestra aplicación.

Imagina verter agua en un embudo: ¡la parte más estrecha marca el caudal!

Agua fluyendo por un embudo

Tipos de cuellos de botella

Cuellos de botella ligados a CPU

Cálculos complejos
Algoritmos ineficientes

Cuellos de botella ligados a E/S

Operaciones de base de datos
Llamadas de red
Operaciones con archivos

Cuellos de botella ligados a memoria (se verán más adelante)

Medir rendimiento con System.nanoTime()

System.nanoTime() - Medición de tiempo de alta precisión
- Mide el tiempo transcurrido
- Devuelve nanosegundos (1.000 millones = 1 segundo) como un número long
A diferencia de System.currentTimeMillis(), mide tiempo de reloj de pared

long startTime = System.nanoTime();
// Code to measure
long endTime = System.nanoTime();
long duration = endTime - startTime;

Usar System.nanoTime()

// Measuring ArrayList.contains() performance
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

List<Integer> numbers = new ArrayList<>();
for (int i = 0; i < 100000; i++) {
    numbers.add(i);
}


long startTime = System.nanoTime();
boolean found = numbers.contains(99999); // O(n) operation
long endTime = System.nanoTime();

Usar System.nanoTime()

long duration = endTime - startTime;
System.out.println("Time taken: " + duration + " ns");
// Convert to milliseconds
System.out.println("Time taken: " + duration / 1_000_000.0 + " ms");

Time taken: 1239000000 ns
Time taken: 1239ms

ArrayList.contains() es una operación O(n)

Buenas prácticas para medir rendimiento

Ejecuta varias mediciones

Ejecuta varias mediciones

long totalTime = 0;
for (int i = 0; i < 3; i++) {
    long start = System.nanoTime();
    findElementLinear(data, target);
    long iterationTime = System.nanoTime() - start;
    totalTime += iterationTime;
    System.out.println("Run " + (i+1) + ": " + iterationTime + " ns");
}
double averageTime = totalTime / 3.0;
System.out.println("Average: " + (long)averageTime + " ns");

Run 1: 3245678 ns
Run 2: 3198432 ns
Run 3: 3301234 ns
Average: 3248448 ns

Buenas prácticas para medir rendimiento

Ejecuta varias mediciones
Compara el rendimiento relativo

// Assume we have calculated avgTimeA and avgTimeB already
System.out.println("Operation A is" + (avgTimeA / avgTimeB) + "x slower");

Operation A is 4x slower

¡Vamos a practicar!

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